改善植物健康诊断：用于快速检测miRNA的微流体设备的曙光

在自然环境中，植物会遇到生物和非生物压力，这会显著影响它们的生产力和健康。认识到及时压力诊断的重要性，研究人员开发了各种传感器和设备来检测植物激素、重金属反应和病原体入侵

目前的研究集中在miR399上，这是一种对植物磷酸盐稳态至关重要的微小RNA，可以作为检测磷饥饿的通用生物标志物。尽管有各种miRNA检测方法可用，如northern印迹、微阵列和实时PCR，但这些方法往往耗时且复杂。用于护理点（POC）应用的微流体技术的发展显示出快速、简单和灵敏的miRNA检测的前景，这可能会彻底改变植物应激诊断和管理

然而，在将这些技术应用于广泛的农业用途方面仍然存在挑战，这突出表明需要进一步研究，使这些诊断工具更容易获得，更有效地用于精准农业

2024年3月，Plant Phenomics发表了一篇题为“通过检测过滤植物提取物中的miRNA来简单诊断植物生长状况的微流体设备”的研究文章。

为了解决识别植物中miRNA的问题，开发了一种新型微流体设备系统。该系统专注于检测miR399，这是一种磷缺乏应激的生物标志物。该设备采用微流动通道将DNA固定在玻璃表面，有助于通过三明治杂交创建用于miRNA检测的DNA探测区域

该方法检测到人工合成的miR399c，证明了该设备在识别miRNA存在方面的高度特异性，即使在低浓度下也是如此。进一步的实验验证了该设备在检测番茄叶提取物中miR399c方面的有效性。通过使用RNase抑制剂、DTT缓冲液和粒级过滤来提高检测灵敏度

随后的研究扩大了该设备在检测番茄内源性miRNA方面的应用，揭示了在缺磷条件下sly-miR399表达的增加。这项研究证明了该设备在农业环境中快速准确地进行压力诊断的潜力，突出了其易用性和早期干预作物管理的可能性

微流体设备通过检测sly-miR399的表达来诊断番茄缺磷胁迫的能力在培养实验中得到了进一步证明。这些实验表明，该设备可以有效地识别磷缺乏，从而能够及时调整营养供应，防止生长失败

总之，这种微流体装置的开发和应用代表了植物表型学领域的重大进展。它为营养缺乏应激的早期诊断提供了一个实用的工具。该设备的简单性、准确性和在护理点诊断方面的潜力突出了其通过促进早期干预和明智的种植管理决策，在增强可持续农业和精准农业方面的价值